Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Потребителей звездой при неоднородной нагрузке

Читайте также:
  1. XI. Особенности сетевого газоснабжения потребителей
  2. Акции потребителей
  3. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СЛЕДЯЩИХ ПРИВОДОВ С ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ ПО НАГРУЗКЕ
  4. Анализ потребностей рынка и сегментация потребителей
  5. Внедрение новых товаров на рынок и отношение к ним потребителей
  6. Вовлеченность потребителей
  7. Вспомогательные коэффициенты для балок без закреплений в пролете из двутавров при распределенной нагрузке, приложенной к нижнему поясу

 

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

Исследование электрической трехфазной цепи при соединении звездой активных и реактивных приемников электрической энергии, получение навыков построения по опытным данным топографических и векторных диаграмм напряжений и токов трехфазной цепи при неоднородной нагрузке фаз.

 

 

2. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

 

Для выполнения лабораторной работы используются следующие приборы и оборудование:

- вольтметры электромагнитной системы с пределом измерений 100 В- 5 шт.;

- амперметры электромагнитной системы с пределом измерений 2А – 4 шт.;

- катушка индуктивности – 1 шт.;

- конденсатор – 1 шт.;

- активное сопротивление – 1 шт.;

- выключатель однополюсный – 2 шт.

 

3. ВРЕМЯ, ОТВОДИМОЕ НА РАБОТУ

 

На выполнение данной работы отводится два академических часа.

 

4. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

От генератора трехфазного тока отходят четыре провода, из которых три линейных А, В, С и один нейтральный(рис.11.1).

Напряжения U АВ, U ВС, U СА, действующие между соответствующими линейными проводами, равные между собой и взаимосдвинутые по фазе на угол , называются линейными, а напряжения U А, U В, U С, действующие между соответствующими линейными и нейтральным проводами, носят название фазных. В общем случае линейные напряжения U АВ, U ВС и U СА связаны с фазными U А, U В, U С следующими векторными уравнениями, составленными на основании второго закона Кирхгофа:

 

 

U AB = U AU B;

U BC = U BU C;

U CA = U CU A.

 

 
 

 


Рис.11.1

 

Приведенным выше уравнениям соответствует векторная диаграмма, представленная на рис.11.2.

 

 

 


Рис.11.2

Как видно из диаграммы, звезда линейных напряжений смещена относительно звезды фазных напряжений на угол 30о в сторону опережения.

При симметричных линейных и фазных напряжениях между их величинами существует зависимость

 

.

 

Симметричный режим: U А + U В + U С = 0 и I А + I В + I С = 0.

Так как по первому закону Кирхгофа

 

I N = I А + I В + I С = 0,

 

то, следовательно, при симметричной нагрузке необходимость в нейтральном проводе отпадает.

При симметричной нагрузке комплексные сопротивления фаз равны между собой:

 

Z А = Z В = Z С.

 

Нагрузка, у которой сопротивления фаз не равны или носят различный характер, является нагрузкой несимметричной или неравномерной. Неоднородная нагрузка, у которой сопротивления отличаются по фазе, даже при равенстве модулей, всегда несимметрична.

В случае неравномерной нагрузки фаз, когда

 

Z А ¹ Z В ¹ Z С ,

нарушается равенство фазных токов I А, I В и I С и в нейтральном проводе появляется ток I N:

I N = I А + I В + I С.

 

На рис.11.3 представлена векторная диаграмма для случая неравномерной нагрузки и графическим способом определен ток в нейтральном проводе по известным фазным токам I А, I В и I С.

При неравномерной нагрузке фаз и наличии нейтрального провода все электроприемники находятся под одинаковым фазным напряжением

 

 

UА = UВ = UС = Uф.

 

 


Рис.11.3

 

В случае обрыва нейтрального провода нормальный режим работы установки нарушается.

Фазные токи при прежней неравномерной нагрузке изменяются и устанавливаются такими, чтобы их сумма была равна нулю.

В результате этого происходит искажение симметрии фазных напряжений: фаза с меньшим сопротивлением оказывается под сниженным, а фаза с большим сопротивлением под повышенным напряжением по сравнению с нормальным значением фазного напряжения. Возникает так называемый перекос фаз, между нейтральной точкой генератора и нейтральной точкой потребителя возникает напряжение, которое называется напряжением смещения нейтрали (рис.11.4).

Так как подобные ненормальности при эксплуатации недопустимы, то на целостность нейтрального провода обращают особое внимание. Выключатели, предохранители и прочие устройства, способные вызвать отключение его от нейтральной точки, не должны включаться в нейтральный провод.

При обрыве линейного провода потребители этой фазы остаются без энергии, а потребители двух других фаз продолжают питаться от трехфазной системы. Если при этом есть нейтральный провод, то на них обрыв “чужого” линейного провода практически не сказывается, а при отсутствии его происходит перераспределение напряжений на зажимах обоих электроприемников пропорционально величинам их сопротивлений.

Построение топографической диаграммы по опытным данным производится в следующей последовательности: сначала в масштабе mU строят треугольник линейных напряжений U АВ, U ВС и U СА методом засечек из вершин этого треугольника А В С радиусами, равными фазным напряжениям U А, U В и U С описывают дуги, пересечение которых определяет нейтральную точку N¢, а затем под углами ja, jв и jс к фазным напряжениям проводят в масштабе mI токи I А, I В и I С.

 

 

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

 

При выполнении лабораторной работы требуется выполнять общие правила по технике безопасности при выполнении лабораторных работ по ТОЭ.

 

6. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

- Изучить теорию вопроса, обратить внимание на особенности трехфазных цепей при четырехпроводной системе питания неоднородной нагрузки.

- В рабочей тетради подготовить таблицы для записи технических данных измерительных приборов и опытных данных. Начертить электрическую схему опытов.

- Ознакомиться с приборами и оборудованием исследуемой цепи и записать паспортные данные в табл. 1в.

4. Собрать цепь по схеме (рис.11.5). В качестве нагрузки использовать активное сопротивление, катушку индуктивности и конденсатор. Параметры нагрузки задаются преподавателем.

5. После проверки собранной цепи преподавателем подключить ее к питающей сети и провести исследование трехфазной цепи при соединении неоднородной нагрузки звездой:

а) в трехпроводном режиме выключатель SА2 выключен;

б) в четырехпроводном режиме выключатель SА2 включен.

Измеренные токи и напряжения записать в табл. 11.1.

 

 

 
 

Рис.11.5

 

Таблица 11.1

№ п/п Способ соединения Характер нагрузки Режим работы Напряжение (В) Токи (А)
линейные фазные
UAB UBC UCA UA UB UC UNN¢ IA IB IС IN
  неоднородная нагрузка 3х фаз                    
  обрыв фазы с емкостью                    
  нагрузка 3х фаз                    
  обрыв фазы с емкостью                      

 

6. По данным измерений для всех случаев построить векторные диаграммы. Все диаграммы строятся в масштабе.

7. По построенной топографической диаграмме при наличии нейтрального провода найти графическим способом ток IN и сравнить его с экспериментально полученным IN .

8. Выполнить индивидуальное задание № 11. Номер варианта принимается по заданию преподавателя.

 

11.8. УКАЗАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

 

Отчет должен содержать электрическую схему исследуемой цепи, таблицы приборов и опытных данных, построенные в масштабе топографические диаграммы напряжений, совмещенные с векторными диаграммами токов, и выводы.

К отчету прилагается выполненное индивидуальное задание №11.

 

11.9. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Что называется соединением звездой и каковы его особенности?

2. Как строится векторная диаграмма для токов и напряжений при соединении звездой?

3. В каком случае отсутствует ток в нейтральном проводе и почему?

4. Какова роль нейтрального провода при четырехпроводной системе питания?

5. Почему в нейтральный провод не ставят предохранитель?

6. Каковы особенности режима работы потребителей, соединенных звездой, при неравномерной нагрузке фаз с нейтральным проводом и без него?

7. Каков режим обрыва фаз и его особенности при соединении потребителей звездой с нейтральным проводом и без него?

8. Каков режим короткого замыкания одной из фаз и его особенности при соединении потребителей звездой с нейтральным проводом и без него?

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 273 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ВЫПОЛНЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ | Исследование трехфазной цепи с однородной нагрузкой при соединении ее треугольником | Исследование несимметричной трехфазной цепи с неоднородной нагрузкой при соединении ее треугольником | Если нагрузка неоднородная, то цепь становится несимметричной, тогда | Потребителей звездой при однородной нагрузке | Исследование нелинейных цепей постоянного тока | СМЕШАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ | Приложение | Решение | ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 9 |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Кроме электродвигателя существуют также другие трехфазные потребители, обладающие как одинаковыми, так и различными по характеру сопротивлениями.| Схема подключения фильтра

mybiblioteka.su - 2015-2023 год. (0.028 сек.)